Analisi degli indici di prestazione di diversi materiali per portautensili!
2022,07,01
Principio di selezione dei materiali dei portautensili CNC attualmente, i materiali per utensili CNC ampiamente utilizzati includono principalmente utensili diamantati, utensili in nitruro di boro cubico, utensili in ceramica, utensili rivestiti, utensili in carburo cementato e utensili in acciaio rapido. Esistono molte marche generali di materiali per utensili da taglio e le loro prestazioni variano notevolmente.
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I materiali degli utensili per la lavorazione CNC devono essere selezionati in base al pezzo e alle proprietà di lavorazione. La selezione dei materiali dell'utensile dovrebbe essere ragionevolmente abbinata all'oggetto da lavorare. L'abbinamento dei materiali dell'utensile da taglio con l'oggetto da lavorare si riferisce principalmente all'abbinamento delle loro proprietà meccaniche, fisiche e chimiche, in modo da ottenere la massima durata dell'utensile e la massima produttività di taglio. Corrispondenza delle proprietà meccaniche tra il materiale dell'utensile da taglio e l'oggetto da lavorare La corrispondenza delle proprietà meccaniche tra l'utensile da taglio e l'oggetto da lavorare si riferisce principalmente alla corrispondenza dei parametri delle proprietà meccaniche come resistenza, tenacità e durezza tra l'utensile da taglio e il materiale del pezzo. I materiali da taglio con diverse proprietà meccaniche sono adatti alla lavorazione di diversi materiali del pezzo. ① L'ordine di durezza del materiale dell'utensile è: utensile diamantato > utensile in nitruro di boro cubico > utensile in ceramica > carburo cementato > acciaio rapido. ② La resistenza alla flessione dei materiali degli utensili è nel seguente ordine: acciaio rapido > carburo cementato > utensili in ceramica > utensili in diamante e nitruro di boro cubico. ③ L'ordine di tenacità dei materiali degli utensili è: acciaio rapido > carburo cementato > nitruro di boro cubico, utensili diamantati e ceramici. I materiali del pezzo con elevata durezza devono essere lavorati con utensili con durezza maggiore. La durezza dei materiali dell'utensile deve essere superiore a quella dei materiali del pezzo. Generalmente, è necessario che sia superiore a 60HRC. Maggiore è la durezza del materiale dell'utensile, migliore è la sua resistenza all'usura. Ad esempio, quando il contenuto di cobalto nel carburo cementato aumenta, la sua resistenza e tenacità aumentano e la sua durezza diminuisce, il che è adatto per la lavorazione di sgrossatura; Quando il contenuto di cobalto diminuisce, aumenta la sua durezza e resistenza all'usura, adatta alla finitura. Gli utensili da taglio con eccellenti proprietà meccaniche alle alte temperature sono particolarmente adatti per la lavorazione ad alta velocità. Le eccellenti prestazioni alle alte temperature degli utensili in ceramica consentono loro di tagliare ad alta velocità e la velocità di taglio consentita può essere 2 ~ 10 volte superiore a quella del carburo cementato. I materiali dell'utensile da taglio corrispondono alle proprietà fisiche dell'oggetto da lavorare. Gli utensili con diverse proprietà fisiche, come utensili in acciaio rapido con elevata conduttività termica e basso punto di fusione, utensili in ceramica con alto punto di fusione e bassa dilatazione termica, utensili diamantati con elevata conduttività termica e bassa dilatazione termica, sono adatti per la lavorazione di diversi materiali del pezzo. Quando si lavorano pezzi con scarsa conduttività termica, è necessario utilizzare materiali da taglio con buona conduttività termica, in modo che il calore di taglio possa essere trasmesso rapidamente e la temperatura di taglio possa essere ridotta. A causa dell'elevata conduttività termica e diffusività termica del diamante, il calore di taglio è facile da dissipare e non produce grandi deformazioni termiche, il che è particolarmente importante per gli utensili di lavorazione di precisione con elevati requisiti di precisione dimensionale. ① La temperatura di resistenza al calore di vari materiali per utensili: l'utensile diamantato è 700 ~ 8000 C, l'utensile PCBN è 13000 ~ 15000 C, l'utensile ceramico è 1100 ~ 12000 C, il carburo cementato a base TiC (n) è 900 ~ 11000 C, il carburo cementato a grana ultrafine basato su WC è 800 ~ 9000 C, l'HSS è 600~7000c.
② L'ordine di conduttività termica di vari materiali per utensili: carburo cementato a base pcd>pcbn>wc >carburo cementato a base tic (n) >hss>ceramica a base si3n4 >ceramica a base a1203. ③ L'ordine del coefficiente di dilatazione termica dei vari materiali dell'utensile è: carburo cementato a base hss>wc >tic (n) >ceramica a base a1203 >pcbn>ceramica a base si3n4 >pcd. ④ L'ordine di resistenza allo shock termico dei vari materiali dell'utensile è carburo cementato a base hss>wc >ceramica a base si3n4 >pcbn>pcd>tic (n) carburo cementato a base >ceramica a1203. Corrispondenza delle proprietà chimiche tra il materiale dell'utensile da taglio e l'oggetto da lavorare La corrispondenza delle proprietà chimiche tra il materiale dell'utensile da taglio e l'oggetto da lavorare si riferisce principalmente alla corrispondenza dei parametri delle proprietà chimiche come l'affinità chimica, la reazione chimica, la diffusione e la dissoluzione tra il materiale dell'utensile e il materiale del pezzo. Diversi utensili da taglio con materiali diversi sono adatti alla lavorazione di diversi materiali del pezzo. ① La temperatura anti-incollaggio di vari materiali per utensili (con acciaio) è: PCBN > ceramica > carburo cementato > hss. ② La temperatura di resistenza all'ossidazione di vari materiali per utensili è: ceramica >pcbn> carburo cementato > diamante >hss. ③ La forza di diffusione dei tre materiali per utensili da taglio (per l'acciaio) è: Diamante >ceramica a base si3n4 >pcbn>ceramica a base a1203. La forza di diffusione (per il titanio) è: ceramica a base A1203 >pcbn>sic>si3n4> diamante. Selezione ragionevole di materiali per utensili NC in generale, PCBN, utensili in ceramica, carburo cementato rivestito e utensili in carburo cementato a base TiCN sono adatti per la lavorazione NC di metalli ferrosi come l'acciaio; Gli utensili da taglio PCD sono adatti per la lavorazione di alluminio, Mg, Cu e altri materiali non ferrosi e loro leghe e materiali non metallici.